Износ и стойкость резца

Износ и стойкость резца

§ 8. Износ и стойкость резцов. Скорость резания

При трении любых тел трущиеся поверхности изнашиваются. Величина износа и интенсивность его образования зависят от материала трущихся тел, действующего давления на поверхностях трения, вида смазки, температуры в зоне трения и других факторов.

При резании температура достигает 1000-1200° С, площадки контакта трущихся поверхностей инструмента, стружки и обрабатываемой заготовки небольшие, и следовательно, даже при небольших силах резания, давление на поверхностях трения довольно высокое (100-200 кГ /мм 2 ). Высокая температура в зоне резания является причиной структурных изменений в материале режущего инструмента. При работе резцами, оснащенными пластинками твердого сплава, высокая температура в зоне резания не вызывает структурных изменений в твердом сплаве, но является причиной приваривания (прилипания) сходящей стружки к передней поверхности инструмента. Непрерывно движущаяся стружка вырывает микрочастицы твердого сплава и с большой интенсивностью изнашивает переднюю поверхность.

Высокое давление в местах контакта режущего инструмента и обрабатываемого материала затрудняет проникновение смазочно-охлаждающей жидкости, а значит трение на контактных площадках можно считать близким к сухому трению.

В результате трения стружки о переднюю поверхность резца на последней образуется лунка глубиной hn и шириной В (рис. 32, а). На главной задней поверхности, трущейся о поверхность резания, образуется шероховатая площадка высотой h3, не имеющей заднего угла (α = 0).


Рис. 32. Износ резцов: а – схема образования износа; б – зависимость износа от времени работы

В зависимости от вида обрабатываемого материала, его состояния и условий обработки преобладающим может быть износ по передней или задней поверхности резца. При точении деталей из пластичных (вязких) металлов (сталь, вязкая латунь) с большими скоростями резания и толщиной срезаемого слоя, превышающей 0,1-0,2 мм, преобладающим будет износ по передней поверхности резца.

При точении деталей из хрупких металлов (чугун, бронза, алюминиевокремнистые сплавы) изнашивается главным образом задняя поверхность резца, находящаяся в непрерывном контакте с поверхностью резания и подвергающаяся повышенному абразивному действию со стороны обрабатываемого материала. На переднюю поверхность действует получающаяся стружка надлома, но она не оказывает такого сильного истирающего действия как стружка скалывания или сливная, получающиеся при обработке вязких металлов.

Износ в процессе работы резца происходит следующим образом (рис. 32, а). В начале работы на передней поверхности резца появляется лунка и фаска f, а на задней поверхности – небольшая изношенная площадка. При дальнейшей работе ширина лунки В увеличивается, а ширина фаски f уменьшается, увеличивается и изношенная площадка на задней поверхности. Когда ширина фаски приближается к нулю, наступает выкрашивание и прорыв режущей кромки; изношенные площадки на передней и задней поверхностях соединяются. В этот момент обычно происходит резкое увеличение изношенной площадки на задней поверхности и резец теряет свою режущую способность, для восстановления которой его необходимо переточить (снять изношенный слой с передней и задней поверхностей). Таким образом, решающим является износ по задней поверхности, так как от его величины в основном зависит точность и шероховатость обработанных поверхностей, а также режущая способность инструмента.

Для определения момента снятия режущего инструмента со станка и отправки его в переточку существуют принятые признаки затупления (критерии износа):

  1. Резкое возрастание радиальной силы резания Рy и осевой силы Рх (силовой критерий).
  2. Изменение внешнего вида поверхности резания – появление блестящей полоски при обработке деталей из стали или темных пятен (чешуек) при обработке деталей из чугуна.
  3. Определенная величина износа инструмента (оптимальный износ).
  4. Увеличение шероховатости обработанной поверхности при чистовой обработке (технологический критерий).

В производственных условиях о затуплении резца судят по оптимальному износу и состоянию обработанной поверхности.

Оптимальным износом считается такой износ, при котором общий срок службы режущего инструмента будет максимальным.

Общий срок службы резца

где Т – стойкость резца в мин (время машинной работы между двумя переточками, соответствующее заданному износу);

k – количество переточек резца (включая первую заточку при изготовлении), допускаемых режущей пластинкой.

Определение оптимального износа производится по графикам зависимости величины износа от времени работы инструмента.

На рис. 32, б показана кривая зависимости величины износа по задней поверхности инструмента h3 от времени его работы Т. В начале работы износ быстро увеличивается до точки 1 (время работы T1, величина износа h1), а далее интенсивность образования износа уменьшается и остается почти постоянной (линейной), до точки 2 (Т2 и h2), при дальнейшей работе интенсивность образования износа резко возрастает, инструмент теряет свою режущую способность и его нужно переточить.

Период работы инструмента Т1 называют периодом начального износа и величина его обычно не превышает 5-10 мин. Быстрое увеличение износа в этот период объясняется приработкой трущихся поверхностей инструмента, с которых срываются наиболее выступающие участки и дефектный поверхностный слой, получающийся в результате заточки. Время работы инструмента от Т1 до Т2 называют периодом нормального износа. Этот период составляет примерно 90% от всего периода времени работы инструмента между переточками.

Время работы от Т2 до Т3 называют периодом усиленного (катастрофического) износа. Резкое возрастание износа в этот период является следствием ухудшения процесса резания из-за увеличения коэффициента трения на трущихся поверхностях, повышения давления и температуры в местах трения.

В точке 2 происходит резкий перегиб кривой * в сторону увеличения износа h3; следовательно, работать со стойкостью, большей чем Т2, нецелесообразно, так как увеличится расход режущего материала при переточках и уменьшится количество переточек.

* ( При обработке инструментами с твердосплавными пластинками нет резко выраженной точки, характеризующей начало катастрофического износа, хотя износ достиг такой величины, что инструмент необходимо отправить в переточку.)

Но прекращение работы инструмента в период нормального износа (между точками 1 и 2) не обеспечивает максимального срока службы Тобщ, так как уменьшение величины h3 будет незначительно, а стойкость резца резко уменьшится. Таким образом, оптимальным износом будет величина h3, близкая к величине h2, которая и обеспечит максимальный срок службы инструмента.

На основе теоретических и опытно-статистических данных созданы и рекомендуются величины оптимального износа для различных инструментов и условий обработки. Например, для токарных проходных и подрезных резцов в качестве признака затупления рекомендуется следующая величина износа по задней поверхности:

  • для резцов, оснащенных пластинками из твердых сплавов h3 = 1,0÷4-1,4 мм при черновой обработке и h3 = 0,4÷0,6 мм при чистовой обработке деталей из сталей;
  • для резцов с керамическими пластинками h3 = 0,6÷0,8 мм. Технологический признак затупления применяют в условиях чистовой (окончательной) обработки.

От качества режущей кромки и задней поверхности инструмента зависит шероховатость обработанной поверхности, следовательно, признаком затупления может служить та величина h3, при которой шероховатость обработанной поверхности изготовляемой детали перестает удовлетворять требованиям чертежа. От величины износа резца по задней поверхности зависит и точность обработки, причем необходимо знать величину износа, измеренного в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности. Эту величину износа принято называть размерным износом (hp на рис. 32, а), так как он непосредственно влияет на точность получаемого размера. Если за определенный период времени величина размерного износа достигла значения hр, то диаметр обрабатываемой поверхности получит приращение 2hp. Измерение размерного износа чрезвычайно затруднено из-за его малости. Наиболее распространенным является метод измерения износа по задней поверхности с последующим пересчетом на размерный износ по формуле

(из треугольника АСЕ на рис. 32, а),

где hp – размерный износ в мм;

h3 – величина износа по задней поверхности в мм;

α – задний угол в град.

У резцов, применяемых для окончательного точения, в зависимости от требуемых точности и шероховатости обработанной поверхности допускается h3 = 0,2÷0,6 мм.

Скорость резания является одним из основных элементов режима резания, от величины которой во многом зависит производительность станка и качество обработанных поверхностей деталей.

На скорость резания влияют следующие основные факторы: заданная стойкость резца, физико-механические свойства обрабатываемого материала, материал и геометрические параметры режущей части резца, глубина резания и подача, смазочно-охлаждающая жидкость и др.

В диапазоне практически применяемых скоростей увеличение скорости резания v влечет за собой снижение стойкости резца Т. Эта зависимость выражается формулой

где cv и ст – постоянные, зависящие от свойств обрабатываемого материала и материала режущей части резца, глубины резания и подачи, вида охлаждения и др.;

Т – стойкость резца в мин;

m – показатель относительной стойкости, характеризующий влияние стойкости на скорость резания.

Для токарных резцов m = 0,1÷0,3 (в зависимости от режущего материала резца и условий обработки).

Стойкость инструмента устанавливается в зависимости от сложности его конструкции, стоимости переточки и трудоемкости его установки на станке. Например, для обычных токарных резцов, оснащенных пластинками твердого сплава, рекомендуется Т = 60÷90 мин, для червячных фрез (сложный инструмент для обработки зубчатых колес) рекомендуется Т = 200÷300 мин.

Наибольшее влияние на скорость резания оказывают твердость обрабатываемого материала, его структура и состояние. Как правило, с увеличением твердости обрабатываемого материала выделяется больше тепла в процессе резания, интенсивнее изнашивается режущий инструмент, следовательно, для получения заданной стойкости должна быть снижена скорость резания. При обработке заготовок, имеющих окалину или литейную корку, также снижается скорость резания (точение стальных поковок, чугунных отливок, горячекатаного проката).

Мелкозернистые стали обрабатываются легче, чем крупнозернистые, и допускают большие скорости резания. Цветные сплавы могут обрабатываться на значительно больших скоростях резания, чем стали.

Резцы, обладающие более высокой режущей способностью (высокой теплостойкостью и износостойкостью), допускают более высокие скорости резания и, следовательно, являются более производительными. Например, резцы, оснащенные пластинками сплава ВК6 или Т15К6, могут работать на скоростях резания, в 10 раз больших, чем резцы из углеродистой стали.

Резцы, оснащенные пластинками из минералокерамического материала ЦМ-332, могут работать при скоростях резания, в 15 раз больших, чем резцы из углеродистой стали, и в 5 раз больших, чем из быстрорежущей стали.

С увеличением переднего угла у уменьшаются деформации обрабатываемого материала, меньше будут силы, действующие на резец, меньше тепловыделение, следовательно, больше будет скорость резания при данной стойкости резца. Такая закономерность справедлива только до так называемой оптимальной величины угла у, соответствующей определенному обрабатываемому материалу и материалу резца. Например, при обработке стальных деталей резцами из быстрорежущих сталей оптимальным будет γ= 15÷20°. С увеличением переднего угла за оптимальные значения скорость резания уменьшается, так как начинает сказываться ухудшение теплоотвода из-за уменьшения угла заострения β (уменьшается масса головки резца).

С увеличением заднего угла α до определенных пределов увеличивается скорость резания, так как уменьшается трение резца о заготовку и повышается его стойкость. При дальнейшем увеличении α начинает выкрашиваться режущая кромка из-за уменьшения угла заострения β; для сохранения заданной стойкости приходится снижать скорость резания.

Наибольшее влияние на скорость резания из всех углов резца оказывает главный угол в плане φ. С уменьшением угла φ увеличивается длина контакта главной режущей кромки с заготовкой (см. рис. 23, а, в), улучшается теплоотвод, увеличивается скорость резания *

* ( Здесь, как и в дальнейшем, имеется в виду изменение скорости резания для обеспечения рекомендуемой стойкости резца или другого режущего инструмента.)

Влияние вспомогательного угла в плане φ1 на скорость резания примерно такое же, как и угла φ.

С увеличением глубины резания и подачи увеличиваются силы, действующие на резец, и температура в зоне резания, вследствие чего для сохранения заданной стойкости надо уменьшить скорость резания. Увеличение подачи влияет в большей степени на уменьшение скорости резания, чем увеличение глубины резания.

Применение смазочно-охлаждающей жидкости облегчает образование стружки, уменьшает трение и температуру в зоне резания, что дает возможность повысить скорость резания. При предварительной обработке деталей из сталей быстрорежущими резцами правильно подобранная охлаждающая жидкость при подаче 8-12 л/мин позволяет повысить скорость резания на 20-30%.

Эффективно применение жидкости, предварительно охлажденной до 2-4° С, а также распыленной, подаваемой непосредственно в зону резания (распыление производится сжатым воздухом при давлении 2-3 кГ /см 2 ).

Применение распыленной жидкости увеличивает стойкость режущих инструментов в 2-3 раза.

Скорость резания определяется после выбора глубины резания, подачи и рекомендуемой (оптимальной) стойкости резца.

Скорость резания, допускаемая режущими свойствами резца,

где t – глубина резания в мм;

s – подача в мм/об;

kv – общий поправочный коэффициент на скорость резания, который равен произведению всех частных поправочных коэффициентов на все факторы, влияющие на скорость резания (физико-механические свойства обрабатываемого материала и его состояние, геометрические параметры резца и материал резца, охлаждение и др.).

Читайте также:  Конструкция вариатора

Скорость резания v, силу резания Pz и мощность Ne, необходимую на резание, можно выбрать из нормативов по режимам резания, где они даются в подсчитанном виде в зависимости от нормативной стойкости инструмента и установленных глубины резания и подачи.

Износ и стойкость резцов

По закону сохранения энергии энергия, затраченная на процесс резания, не может исчезнуть: она превращается в другой вид —в тепловую энергию. В зоне резания возникает теплота ре­зания.

В процессе резания больше всего нагре­вается стружка (75% тепла), так как она претерпевает значительную дефор­мацию. До 20% выделяемого тепла воспринимает резец, около 4% —обра­батываемая поверхность и около 1% расходуется на нагрев окружающей атмосферы (радиация). При затуплении резца схема распреде­ления тепла резания изменяется: резец и заготовка нагреваются в большей сте­пени. Стальная стружка, сходя по пе­редней поверхности резца, успевает пе­редать ему большую часть своего тепла, поэтому инструмент, нагреваясь от тре­ния и получая дополнительный нагрев от стружки, может перегреться и поте­рять свои режущие свойства. Режущая кромка такого перегретого инструмен­та приобретает синий оттенок и оплав­ляется. Оплавление режущей кромки — результат неправильного выбора режи­мов резания.

Но если резец не доведен до аварийно­го разрушения (оплавления) режущей кромки, перегрев приводит к размягче­нию трущихся поверхностей инструмен­та и ускорению износа. Износ (истирание) резца происходит по передней или по задней поверхности или одновременно по обеим поверхнос­тям (рис. 294, а, б, в,). На передней поверхности стружка «вы­рабатывает» углубление (лунку) глу­биной Л„. При дальнейшем износе лун­ка растет и может дойти до режущей кромки, вызвав ее разрушение. Однако практически такое разрушение кромки маловероятно, так как инструмент пе­ретачивают раньше из-за износа по зад­ней поверхности. Лунка, увеличивая

СХЕМЫ ИЗНОСА РЕЗЦОВ

А — по задней поверхности, б — по пе­редней поверхности, в— по задней и пе­редней поверхностям

Передний угол резца, облегчает процесс резания и относительно даже полезна. Трение по поверхности резания приво­дит к износу задней поверхности резца, здесь образуется площадка, характери­зуемая высотой Л3. Чем больше высота площадки, тем больше трение, соответ­ственно больше нагрев и быстрее про­текает дальнейший износ: размер пло­щадки увеличивается, и это вновь при­водит к ускорению нагрева и истирания инструмента. Такой «лавинообразный» рост износа по задней поверхности яв­ляется опасным для резца и допуска­ется только в определенных пределах (допускаемый износ). Физический износ объясняется двумя причинами:

Первая — непосредственным царапани­ем твердыми частицами обрабатывае­мого металла поверхности инструмента Такой износ называется абразив­ным. Он характерен для обработки чу­гуна, который обладает абразивной способностью — твердыми кристаллами карбидов интенсивно истирает поверх­ность инструмента:

Вторая — при нагреве поверхности ин­струмента размягчившиеся частички металла прилипают к сходящей струж­ке и к поверхности резания. Этому при­липанию («адгезии») способствует вы­сокое давление между трущимися по­верхностями. Имеет значение также

Химическое сродство обрабатываемого металла с материалом инструмента (например, при обработке стали прили­пание к резцу из быстрорежущей стали интенсивнее, чем к твердосплавному). Чем выше нагрев, тем интенсивнее про­текает прилипание и износ инструмен­тов из-за выноса частичек металла ин­струмента. Такой вид износа часто на­зывают тепловым. Он характерен для обработки стали и других вязких ме­таллов.

Износ резца происходит неравномерно. В первые минуты работы инструмента быстро истираются шероховатости на режущей кромке и обезуглероженный в процессе закалки тонкий слой. Это так называемый приработочный износ. Если изобразить процесс износа графи­чески (рис. 295), т. е. по горизонталь­ной оси откладывать время работы ин­струмента Т, а по вертикальной — вели­чину износа /г3 по задней поверхности, то приработочный износ будет изобра­жен в виде кривой 1, идущей вверх под углом 45° к оси времени. Затем насту­пает период нормального износа; с тече­нием времени высота площадки h3 рав­номерно растет (участок 2). Когда эта высота достигает определенной макси­мальной величины mnx, дальнейший

7qc зависимость износа по задней поверхности от продолжи­тельности работы:

Зоны: ! — приработки, 2 — нормального износа, 3 — разрушения: Т — период стойкости резца

296 НОРМЫ ДОПУСКАЕМОГО ИЗНОСА ‘ ДЛЯ ПРОХОДНОГО ТВЕРДОСПЛАВ­НОГО РЕЗЦА

Перегрев резца вызовет лавинообраз­ное увеличение высоты площадки и раз­рушение режущей кромки. На графике зона аварийного износа показана кри­вой 3, идущей круто вверх. Чтобы не допускать аварийного разру­шения кромки резца, его перетачивают раньше, т. е. когда величина износа сос­тавит /із. доп – Величины допускаемого из­носа приводятся в справочных табли­цах. Например, для проходного твердо­сплавного резца сечением 16X25 мм2 допускаемый износ Л3.дОІГ=2 мм по стали и 4 мм по чугуну; для чистовых проходных, отрезных и резьбовых рез­цов Лз-доп — 0,5 мм и т. д. (рис. 296). Время работы инструмента до износа на величину Л3.доп называется перио­дом стойкости (стойкостью) Тмин. Иначе говоря, стойкостью называ­ется машинное время работы резца до переточки. Переточка инструмента при износе на заданную допускаемую вели­чину Лз-доп называется принуди­тельной переточкой. Она обеспе­чивает наиболее правильную эксплуа­тацию режущего инструмента. Непосредственный контроль величины износа Л3 с помощью оптического при­бора осуществляют в лабораториях, а на производстве применяют другие спо­собы оценки состояния инструмента (так называемые критерии износа). В качестве критерия износа может слу­жить скачок стрелки амперметра, вклю­ченного в цепь якоря мотора. Современ­ные станки (например, 16К20, 1К62, 1А616) имеют на электрическом щите такой амперметр. Скачок стрелки ам­перметра означает повышение расходу­емой мощности на процесс резания, что возникает прн повышенном износе инструмента. Критерием износа может служить также появление на обрабо­танной поверхности блестящей желтой полоски.

В серийном и массовом производстве, когда изготовляют большие партии одинаковых деталей, предварительно устанавливают, сколько деталей долж­но быть изготовлено до износа инстру­мента на допускаемую величину и пос­ле обработки такой партии снимают ин­струмент для переточки. Оценка износа инструмента по величине партии дета­лей называется технологическим критерием. Стойкость режущего инструмента зависит от многих факто­ров: от инструментального материала, от обрабатываемого материала, от гео­метрии инструмента, режимов резания, качества СОЖ и др. Наибольшее влияние на стойкость ока­зывает скорость резания. Чем выше скорость резания, тем больше энергии расходуется на процесс резания, боль­ше выделяется тепла, интенсивнее про­исходит износ трущихся поверхностей (тепловой и абразивный) и быстрее падает стойкость.

Связь между скоростью резания и стой­костью выражается формулой

Где т — показатель степени, характе­ризующий интенсивность па­дения стойкости при увели­чении скорости; для быстро­режущих резцов т — 0,125, для твердосплавных т=0,2.

Пример. При обточке стальной заготовки резцом Р18 со скоростью резания vi—25 м/мин стойкость резца составляла Ті =60 мин. Какая будет стойкость резца Тг при скорости резания f2=30 м/мин?

2.6. Стойкость и износ резцов

В процессе снятия стружки вся механическая работа резания полностью переходит в эквивалентное ей количество тепла. Работа резания А зависит от силы резания Рz, скорости резания V и определяется по формуле, кГм/мин,

.

Количество тепла Q, выделяющееся при резании в единицу времени (в 1 мин), определяется с учетом теплового эквивалента работы, рав­ного 427 кГм/ккал, тогда, ккал/мин,

.

Образующееся тепло распределяется между обрабатываемой деталью, стружкой и резцом; незначительная часть тепла излучается в окружающую среду. В непосредственной зависимости от количества выделяющегося при резании тепла и его распределения между обрабатываемой деталью, стружкой и резцом, а следовательно, от температуры резания находятся стойкость и износ резцов.

Под стойкостью резца подразумевается время его непрерывной работы при заданном режиме резания до момента затупления. Главным фактором, влияющим на стойкость резца, является скорость резания. Между скоростью резания V и стойкостью Т (периодом стойкости) режущего инструмента существует зависимость, заключающаяся в том, что с повышением скорости резания стойкость инструмента снижается. Эта зависимость выражается формулой

,

где А – постоянная, зависящая от свойств обрабатываемого материала, режима резания, материала режущей части резца, геометрии резца (определяется по таблицам); Т – время работы резца до затупления (стойкость резца), мин; т – показатель степени, зависящий от свойств обрабатываемого материала, материала режущей части резца и характера обработки. При обработке стали резцами из быстрорежущей стали m = 0,125; при обработке чугуна т = 0,1; для резцов, оснащенных твердыми сплавами, m = 0,15–0,20.

В процессе резания вследствие трения сбегающей стружки о переднюю поверхность резца и трения задней поверхности резца о деталь резец затупляется и изнашивается. Величина износа резца зависит от свойства материала резца и обрабатываемой детали, скорости и температуры резания, а также от ряда других факторов.

2.7. Скорость резания и влияние на нее различных факторов

Высокопроизводительное резание металлов. Скорость резания – один из важнейших показателей режима резания, в процессе снятия стружки оказывающий влияние на усилие резания, количество выделяющегося при этом тепла, стойкость и износ режущего инструмента и другие параметры, характеризующие данный процесс. Скорость резания входит составной частью в формулу определения числа оборотов обрабатываемой детали, эффективной мощности, развиваемой при резании, и т. д.

Скорость резания, допускаемая резцом при точении,

,

где Сv – коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и условия обработки (определяется по таблицам); Т – стойкость резца, мин; К – общий поправочный коэффициент (определяется по таблицам).

Значения показателя степени т для стойкости резца были приведены выше; показатели степеней у глубины резания и величины подачи (хv и уv) при различных условиях обработки даются в специальных таблицах. Как следует из приведенной формулы, скорость резания зависит от ряда факторов, основными из которых являются: 1) механические свойства обрабатываемого материала; 2) свойства материала режущей части резца; 3) стойкость режущего инструмента; 4) величина подачи; 5) величина глубины резания, а также углы резца, охлаждение и т. д.

Из механических свойств обрабатываемого материала на режиме резания более всего сказываются предел прочности при растяжении σв и твердость НВ. При повышении предела прочности и твердости обрабатываемого материала скорость резания при постоянной стойкости резца приходится снижать во избежание быстрого износа инструмента.

Влияние свойств материала режущей части резца на скорость резания учитывают поправочным коэффициентом, который для обработки чугуна и стали резцом с режущей частью из твердых сплавов ВК2 и ВКЗ принят за единицу. При обработке тех же материалов другими резцами значение этого коэффициента изменяется в пределах от 0,12–0,15 для резцов из углеродистой и низколегированной стали до 1,3–1,8 для резцов из твердых сплавов ТЗОК4 и Т60К6. Резцы из углеродистой, низколегированной и быстрорежущей стали целесообразнее применять при малых скоростях резания, когда их стойкость больше, чем при повышенных скоростях.

Зависимость стойкости режущего инструмента от скорости резания также учитывается соответствующим поправочным коэффициентом. Стойкость резца T, равная 30 мин, при данной скорости резания принята за единицу. При увеличении скорости резания стойкость резца будет меньше единицы; при уменьшении – больше единицы. Указанная зависимость обусловлена количеством тепла, выделяющегося в единицу времени: при высоких скоростях резания тепла выделяется больше, что приводит к понижению режущих свойств инструмента, и наоборот. При стойкости резца, равной единице, увеличение подачи и глубины резания приводит к уменьшению скорости резания.

На скорости резания сильно отражаются величины главного угла в плане φ, переднего угла и главного заднего угла α. При постоянном режиме резания с увеличением угла φ возрастает толщина среза и уменьшается его ширина, что приводит к сокращению длины главной режущей кромки резца, повышению на нее тепловой нагрузки, а следовательно, к снижению стойкости резца. Наоборот, уменьшение угла φ повышает стойкость резца, так как при изменении значения угла от 90 до 30° (при данной стойкости резца) возрастает скорость резания стали почти в 2 раза.

При обработке мягких металлов увеличение переднего угла до известных пределов повышает стойкость резца, поскольку уменьшает де­формацию срезаемого слоя и силу резания, что позволяет увеличить скорость резания. Материалы высокой твердости обрабатывают резцами с пластинками из твердых сплавов, имеющими отрицательный передний угол , что изменяет силовые условия работы резца и повышает его стойкость.

Оптимальная величина главного заднего угла  для различных материалов колеблется в пределах от 6 до 15°.

В процессе обработки резец и изделие охлаждают с целью понижения температуры резания. Это повышает стойкость инструмента, а следовательно, дает возможность увеличить скорость резания; так, при черновой обработке при охлаждении с интенсивностью 8–12 л/мин скорость резания возрастает на 15–25 %, при чистовой – на 5–8 %.

В качестве охлаждающих жидкостей при обработке резанием применяют содовые и мыльные водные растворы, эмульсии, растительные и минеральные масла (льняное, сурепное, веретенное, соляровое, а также сульфофрезолы – масла, содержащие активированную добавку в виде серы).

Читайте также:  Можно ли брать китайские подделки авто запчастей для китайских автомобилей?

Охлаждение труднообрабатываемых жаропрочных сплавов и других материалов в настоящее время производится высоконапорной струей. Охлаждающую жидкость под большим давлением (20–30 кг/см 2 ) через узкую щель шланга подводят к режущей кромке резца снизу для обеспечения более интенсивного отвода тепла и уменьшения трения задней стенкой резца.

Охлаждение высоконапорной струей повышает стойкость резца в 5–7 раз по сравнению с обычным методом охлаждения, а следовательно, значительно увеличивает скорость резания.

Учитывая влияние геометрических элементов режущей части резца на скорость резания, применяют высокопроизводительные методы резания, т. е. скоростное и силовое резание металлов, при котором можно полнее использовать режущие свойства инструмента с твердосплавной и керамической режущей частью, а также технические возможности металлорежущих станков. Так, путем изменения углов заточки добиваются отвода тепла от режущей кромки и повышения общей стойкости peзцa. Все это позволяет увеличить скорость резания.

Однако увеличение скорости резания – это только один из путей повышения производительности труда при холодной обработке металлов. Анализ формулы машинного времени показывает, что существует второй путь повышения производительности труда – за счет увеличения подачи S. Этот путь использовал токарь-новатор В. А. Колесов [1], применивший для скоростного резания с большими подачами (называемого иногда методом силового резания) резец специальной конструкции (рис. 12).

При работе резцом В. А. Колесова повышение производительности до­стигается путем увеличения подачи от 0,1–0,6 до 1–3 мм/об, т. е. в 5–10 раз, а также путем совмещения чернового и чистового проходов за счет уменьшения вспомогательного угла в плане φ1 от 10–15 до 0°.

Рис. 12. Резец В. А. Колесова

Принятием вспомогательного угла в плане, равного нулю, с обрабатываемой поверхности срезаются неровности в виде гребешков, которые остаются после обточки обычным проходным резцом (рис. 13).

Рис. 13. Влияние вспомогательного угла в плане на образование остаточных гребешков

Таким образом, изменяя углы резца, можно увеличить его стойкость, повысить скорость резания и подачу, а также улучшить качество обработанной поверхности изделия.

Износ и стойкость токарных резцов

Износ задней и передней поверхности лезвия

При предварительной обработке металлов резанием толщина срезаемого слоя составляет а = 0,1. 1,0 мм, что соответствует подачам S = 0,1. 1,0 мм/об.

С увеличением подач возрастают значения всех составляющих РX, РY и PZ силы резания, но в большей степени растет составляющая PZ. Соответственно возрастает давление на контактные площадки лезвия и действующие на них силы трения, причем особенно на переднюю поверхность. Устанавливаются условия, когда изнашиванию одновременно подвергаются и задняя, и передняя поверхности лезвия (рис. 5.1,г), но интенсивность изнашивания передней поверхности больше, чем задней. При этом наблюдаются признаки износа как на задней, так и на передней поверхности лезвия. Износ на передней поверхности принято измерять как глубину hлmax и ширину bл изношенного углубления, называемого лункой износа.

При увеличении скорости резания v, подачи S и глубины резания t увеличивается объем материала, снимаемый в единицу времени, т. е. увеличивается производительность. Но наступает момент, когда дальнейшее повышение значения режима резания приводит к быстрому износу инструментов, узлов станка и оборудования. Производительность падает, а себестоимость возрастает. Основным фактором здесь является значительный расход режущего инструмента, снижающий экономичность производства. Поэтому борьба за продление срока службы инструмента есть борьба за производительность и экономичность обработки.

Разрушение режущей части резца, оснащенной различными инструментальными материалами, может происходить путем абразивного воздействия (образования лунки на передней поверхности резца и площадки – на задней поверхности (рис. 5.1)), выкрашивания (при наличии адгезионно-усталостного, а иногда и диффузионного износа) и осыпания (мгновенное лавинное разрушение пластинок из минералокерамики, кристаллов алмазов и эльбора).

Износ инструментов происходит по определенным закономерностям. При рассмотрении процесса образования площадки износа на задней поверхности резца (размер hз) можно установить следующее. В начале работы поверхности инструмента прирабатывается и несколько округляется режущая кромка (рис. 5.2).

Рис. 5.2. а – изменение величины износа h3 резца по задней поверхности с увеличением времени его работы; б – изменение размера обрабатываемой детали при разных величинах износа

Зона I – зона начального износа (hI

0,05. 0,1мм). Постепенно величина износа достигает определенного значения, допустимого без ухудшения чистоты и точности обработки (II – зона нормального износа hII

0,3. 0,5мм). Дальнейшая работа приводит к резкому возрастанию износа по задней и передней поверхностям и разрушению режущего лезвия (III – зона «катастрофического» износа). Если не допускать работу инструмента в зоне III, то срок его службы значительно увеличится.

Время работы резца до допустимой величины износа, определяемой критерием затупления, называется периодом стойкости Т и выражаются в минутах (секундах), в единицах длины пути режущей кромки L или по величине срезаемой площади FС. Стойкость является одной из важнейших характеристик работоспособности инструмента.

Для определения оптимального износа пользуются критериями затупления.

Визуальные критерии – при значительном износе резца по задней поверхности возрастают силы трения и на поверхности резания появляется блестящая полоска или темные пятна, слышен характерный скрип (резец начинает работать в зоне III). Несмотря на широкое применение этого критерия на практике, он очень субъективен и требует большого производственного опыта токаря.

Определение момента прекращения работы путем измерения величины площадок и лунок износа. При точении жаропрочных, титановых и тугоплавких сплавов величина допустимого износа hII = 0,3..0,5 мм, а при точении сталей доходит до hII = 0,8.. 1 мм.

Технологические критерии связаны с погрешностями обработки, возникающими при износе инструмента, например: увеличение микронеровностей на обработанной поверхности, увеличение диаметра (с D до DIII – см. рис. 5.2, б) обработанной поверхности детали («размерный износ») или вследствие затупления вершины резца («радиальный износ»).

Для анализа характера протекания износа инструментов вводятся понятия: «критерий равного износа» и «критерий оптимального износа». Критерий оптимального износа целесообразно применять в автоматизированном производстве (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Критерии равного и оптимального износа при скоростях резания

v1> v2> v3: 1 – 2 – 3 – линия равного износа, 3 – 4 – 5 – линия оптимального износа

Величина периода стойкости Т находится в тесной взаимосвязи и взаимозависимости от условий обработки T = f(v, S, t, γ, α) и свойств материалов. Исследование зависимости позволяет в определенном диапазоне изменения скоростей резания установить связь:

(5.1)

где m – показатель относительной стойкости;

А – эмпирический коэффициент, зависящий от условий обработки и свойств материалов.

Величина m, характеризующая интенсивность изменения стойкости, играет значительную роль при оценке работоспособности режущих инструментов (находится по справочникам, например для точения m = 0,1. 0,4).

Учитывая условия обработки и свойства материалов, на основании многочисленных экспериментов зависимость имеет вид

(5.2)

Необходимо отметить, что при обработке материалов, дающих горбообразный характер кривых зависимости , использование формул степенного вида (5.2) дает определенные погрешности. Для расчетов режимов резания созданы аналитические зависимости, учитывающие особенности физики процесса резания.

Большое практическое значение имеет правильный выбор периода стойкости инструмента. Для оценки производительности и экономичности обработки рассматривают комплекс периодов стойкости:

1) Tmax – максимальный период стойкости, соответствующий точке максимума кривых ;

2) Tопт – период стойкости, соответствующий оптимальной скорости резания vопт. При работе на оптимальной скорости vопт интенсивность износа наименьшая, а размерная стойкость наибольшая;

3) Tmaxпр – период стойкости, соответствующий максимальной производительности;

4) Tэк – экономический период стойкости, соответствующий наименьшей себестоимости обработки и наибольшей производительности.

Величины Tmax и Tопт связаны с характеристиками физических процессов при резании, а Tmaxпр и Tэк определяются стоимостью станка и инструмента, а также организационно-техническими условиями их эксплуатации. Построение зависимостей (5.2), определяющих связь между v, S, t и T при обработке конкретных материалов, требует проведения большого количества экспериментов. Для проходных резцов (при одноинструментальной обработке) выбирается Т

30; 60; 90 мин, а для резьбовых и фасонных резцов Т

90, 120 мин. При работе на оптимальных скоростях резания резец обладает наибольшей размерной стойкостью.

Дата добавления: 2014-11-18 ; Просмотров: 913 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

MACHINE-TOOLS

Главное меню

Износ и стойкость резцов. Допускаемая скорость резания
Добавил(а) Administrator
18.12.12 08:46

Износ и стойкость резцов. Наиболее нагретыми участками режущей части резца являются площадки контакта передней поверхности со стружкой и задней поверхности с обрабатываемой деталью. В этих местах резца помимо высокой температуры наблюдается и наиболее интенсивное истирание поверхностей. Потеря же сильно нагретым резцом твердости еще более усиливает истирание и затупление его поверхностей.

При строгании наблюдается износ резца по передней поверхности с образованием на ней лунки износа 1 и но задней поверхности с образованием так называемой фаски износа 2 (рис. 12, а).

Существует понятие о предельном износе режущего инструмента, при достижении которого дальнейшая работа им уже не рекомендуется. Такой износ называют критерием затупления режущего инструмента. Для строгальных резцов в качестве критерия затупления принята величина фаски износа по задней поверхности h3 (см. рис. 12, а).
При строгании стали, ковкого и серого чугунов быстрорежущими проходившими и подрезными резцами средние величины допустимого износа режущей части составляют h3 = 0,3 – 0,5 мм.
Величина допусти износа устанавливается с учетом требований к чистоте обработанных поверхностей. Чем меньше должна быть шероховатость поверхности после строгания, тем ниже допустимый износ.

Во всех других случаях величина допустимого износа определяется и на основе соображений экономического характера. При каждой заточке инструмента стачивается определенный слой дорогостоящего режущего материала (пластинок быстрорежущей стали или твердого сплава). Чем сильнее затуплен резец, тем больше толщина стачиваемого слоя, тем меньшее количество переточек он выдерживает до полного износа и тем ниже его долговечность.

Количество допустимых заточек i можно определить по следующей формуле:

где М – общая величина допустимого стачивания материала режущей части;
Δ – толщина слоя, снимаемого за одну заточку инструмента.

С понятием об износе связано и понятие о стойкости резца. Стойкостью, или периодом стойкости, резца называется время (в минутах) непрерывной его работы между двумя переточками. Обозначается оно буквой Т. Период стойкости зависит от вели вины износа, допустимого для данного резца (критерия затупления), а износ и, следовательно, стойкость очень сильно зависят от скорости резания.

Износ инструмента протекает неравномерно и по времени делится на три периода: начального, нормального и катастрофического износа (рис. 12, б).

В начальный период износ происходит интенсивно, однако период этот продолжается очень недолго. В период нормального износа истирание инструмента осуществляется значительно медленнее; этот период занимает 90 – 95% от всего времени работы инструмента до очередной переточки. В период катастрофического износа величина его резко увеличивается, и если вовремя не прекратить строгание, то в течение последних 2 – 3 минут износ возрастет в несколько раз и резец окончательно выйдет из строя.

Явление катастрофического износа объясняется тем, что при затупленной режущей кромке увеличиваются трение и сопротивление резанию, больше тепла поступает в инструмент и температура его режущей части повышается. А все это приводит к еще более интенсивному износу резца вплоть до выхода его из строя. При заточке инструмента с таким износом приходится удалять большой слой металла, т. е. неэкономно расходовать дорогой материал. Однако повышенный расход материала режущей части резца имеет место и в тех случаях, когда его перетачивают при недостаточном затуплении. Таким образом, для каждого типа резцов должен быть установлен оптимальный износ.

Оптимальным называют такой износ, при котором суммарная стойкость резца (общая продолжительность его службы) будет наибольшей, а следовательно, расход инструмента наименьшим.

Оптимальный износ выбирается в зависимости от характера кривой износа и вида обработки. Критической точкой, определяющей оптимальный износ, будет точка Б на кривой II (рис. 12, б). Эта точка является началом резкого увеличения износа. Ордината этой точки – нормативный критерий затупления h3 а абсцисса – период стойкости Т.
Скорость резания, допустимая резцом. При прочих равных условиях, на величину износа и стойкость инструмента очень сильно влияет скорость резания. Чем выше скорость резания, тем быстрее износ достигает предельной величины и тем меньше стойкость инструмента. Эту зависимость выражают следующей формулой:

где υ1 и υ2 – значения скоростей резания;
T2 и T1 – соответствующие им значения стойкости инструмента;
m – показатель относительной стойкости.

Для строгальных резцов из быстрорежущей стали m=0,12; для твердосплавных m=0.2.

В связи с тем что показатель степени m в формуле (16) намного меньше единицы, даже незначительное повышение скорости резания приводит к заметному снижению стойкости режущего инструмента. И наоборот: повышение периода стойкости резца неизбежно вызывает необходимость резкого снижения скорости резания.

В таблицах режимов резания стойкость инструмента учитывается как главнейший фактор. Обычно она принимается равной 60 мин. Однако и определенных конкретных условиях работы прибегают к изменению величины стойкости. Так, при работе фасонными строгальными резцами, а также при сложной установке инструмента стойкость увеличивают до 90 и даже до 120 мин. При хорошо поставленной централизованной заточке резцов может оказаться выгодным снижать их стойкость до 30 и даже до 20 мин.

Итак, стойкость режущего инструмента является главнейшим фактором, влияющим на допустимую, при прочих равных условиях, величину скорости резани.

Значительное влияние на допустимую скорость резания оказывают и свойства обрабатываемого материала. С повышением механических свойств материала на резание требуется затратить больше работы что вызывает увеличение выделения тепла и, следовательно, более интенсивный износ резца. В таких случаях при сохранении постоянной стойкости инструмента скорость резания должна быть уменьшена.

Еще более заметное влияние на υдопуст. оказывают свойства материала режущей части инструмента. Различные инструментальные материалы при нагревании их до высоких температур обладают разной способностью сохранять режущие свойства.

С увеличением подачи и глубины резания возрастают толщина и ширина среза, повышается сила резания и больше выделяется тепла. Это приводит к ускорению износа резца и снижению его стойкости, а следовательно, вызывает необходимость уменьшить скорость резания. При увеличении подачи скорость резания приходится уменьшать в большей мере, чем при возрастании глубины резания.

Наиболее существенное влияние на допускаемую резцом скорость резания оказывает главный угол в плане.

С уменьшением угла φ при постоянных глубине резания и подаче уменьшается толщина среза и увеличивается активная длина режущей кромки, что приводит к повышению периода стойкости резца и позволяет при постоянной стойкости увеличить скорость резания. Чем меньше главный и вспомогательный углы в плане, тем в общем случае большую скорость резания можно допустить при строгании.
Увеличение переднего угла вызывает уменьшение деформаций при резании, снижение сил резания и тепловыделения и, следовательно, способствует повышению стойкости резца, Однако это наблюдается лишь в определенных узких пределах. Увеличение угла у связано с ослаблением режущего клина, что вызывает резкое снижение стойкости инструмента. Существуют наиболее выгодные для данных условий работы значения переднего и заднего углов, при которых и скорость резания имеет оптимальные значения.

С увеличением радиуса при вершине резца тепловая напряженность лезвия уменьшается, что позволяет использовать несколько более высокую скорость резания.

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей способствует уменьшению тепловыделения в процессе резания, а это дает возможность повысить скорость резания. Эффективность охлаждения зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, применяемой смазочно-охлаждающей жидкости, интенсивности охлаждения и от способа подачи жидкости.

При резании вязких металлов, связанном с повышенными деформацией и тепловыделением, применение охлаждения оказывается наиболее эффективным. При обработке чугунов, бронз и других хрупких металлов оно не дает заметного эффекта. При обдирке использовать охлаждение с целью повышения скорости резания более целесообразно, чем при чистовом строгании.

Помимо перечисленных факторов на допустимую скорость резания могут оказывать влияние также жесткость крепления резца и обрабатываемой детали, ее массивность, отсутствие зазоров в суппорте станка. При недостаточной жесткости крепления при строгании могут возникнуть вибрации, и резец быстро выйдет из строя.

Износ и стойкость резца

17.2. йЪОПУ Й УФПКЛПУФШ ТЕЪГПЧ.

йЪОПУ ТЕЪГПЧ. ч РТПГЕУУЕ ТЕЪБОЙС РЕТЕДОСС РПЧЕТИОПУФШ ТЕЪГБ ФТЕФУС П УФТХЦЛХ, ЗМБЧОБС ЪБДОСС — П РПЧЕТИОПУФШ ТЕЪБОЙС, Б ЪБДОСС ЧУРПНПЗБФЕМШОБС — ПВ ПВТБВПФБООХА РПЧЕТИОПУФШ ДЕФБМЙ. рПД ЧМЙСОЙЕН ФТЕОЙС РПЧЕТИОПУФЙ ТЕЦХЭЕК ЮБУФЙ ТЕЪГБ ЙЪОБЫЙЧБАФУС, Й ПО ФЕТСЕФ УЧПЙ ТЕЦХЭЙЕ УЧПКУФЧБ.

рТЙ ФПЮЕОЙЙ ОБВМАДБЕФУС ЙЪОПУ, ЛБЛ РП РЕТЕДОЕК, ФБЛ Й РП ЪБДОЕК РПЧЕТИОПУФСН ТЕЪГБ, Б РТЙ ЮЙУФПЧПК ПВТБВПФЛЕ — РП ЪБДОЕК РПЧЕТИОПУФЙ. пДОПЧТЕНЕООЩК ЙЪОПУ ТЕЪГБ РП ЪБДОЕК Й РЕТЕДОЕК РПЧЕТИОПУФСН РТПЙУИПДЙФ РТС ФПМЭЙОЕ УТЕЪБЕНПЗП УМПС ВПМЕЕ 0,1 НН. йЪОПУ ФПМШЛП РП РЕТЕДОЕК РПЧЕТИОПУФЙ ОБВМАДБЕФУС Х ТЕЪГПЧ, УОЙНБАЭЙИ УМПК ВПМЕЕ 0,5 НН Й ТБВПФБАЭЙИ ВЕЪ ПИМБЦДЕОЙС РТЙ ПФОПУЙФЕМШОП ЧЩУПЛЙИ УЛПТПУФСИ ТЕЪБОЙС.

тЙУ. 17.2.1. оПЧЩК (Б) Й ЙЪОПЫЕООЩК (В) ФЧЕТДПУРМБЧОЩЕ ТЕЪГЩ

оПЧЩК ФЧЕТДПУРМБЧОЩК ТЕЪЕГ ЙЪПВТБЦЕО ОБ ТЙУ. 17.2.1.Б, Б ЙЪОПЫЕООЩК РП РЕТЕДОЕК Й ЪБДОЕК РПЧЕТИОПУФСН — ОБ ТЙУ 17.2.1.В. х ФЧЕТДПУРМБЧОЩИ ТЕЪГПЧ Ч ВПМШЫЙОУФЧЕ УМХЮБЕЧ ОБВМАДБЕФУС ЙЪОПУ РП ЪБДОЕК РПЧЕТИОПУФЙ, ЮФП ПЛБЪЩЧБЕФ ЧМЙСОЙЕ ОБ ФПЮОПУФШ ПВТБВПФЛЙ. ч ЛБЮЕУФЧЕ РТЕДЕМШОПЗП ЙЪОПУБ РТЙОЙНБАФ ОБЙВПМШЫХА ДПРХУФЙНХА ЫЙТЙОХ ЙЪОПЫЕООПК РМПЭБДЛЙ h 3 ОБ ЗМБЧОПК ЪБДОЕК РПЧЕТИОПУФЙ ТЕЪГБ (ТЙУ.17.2.2.).

йЪ ЗТБЖЙЛБ (УН. ТЙУ. 17.2.2.) ЧЙДОП, ЮФП Ч ОБЮБМШОЩК РЕТЙПД ТБВПФЩ ТЕЦХЭЕЗП ЙОУФТХНЕОФБ РТПЙУИПДЙФ ЕЗП РПЧЩЫЕООЩК ЙЪОПУ. чТЕНС ТБВПФЩ ЙОУФТХНЕОФБ ОБ ЬФПН ХЮБУФЛЕ ОЕРТПДПМЦЙФЕМШОП, Б РХФШ ТЕЪБОЙС ПВЩЮОП ОЕ РТЕЧЩЫБЕФ 1000 Н. чФПТПК РЕТЙПД ИБТБЛФЕТЙЪХЕФУС ОПТНБМШОЩН ЙЪОПУПН ЙОУФТХНЕОФБ. рХФШ ТЕЪБОЙС ОБ ЬФПН ХЮБУФЛЕ ДПУФЙЗБЕФ 30 000 Н. фТЕФЙК РЕТЙПД УЧСЪБО У ВЩУФТЩН ЙЪОПУПН ЙОУФТХНЕОФБ. юЕТЕЪ ЛПТПФЛЙК РТПНЕЦХФПЛ ЧТЕНЕОЙ ЕЗП ТЕЦХЭБС ЛТПНЛБ ТБЪТХЫБЕФУС.

тЙУ 17.2.2. зТБЖЙЛ ЙЪОПУБ ТЕЪГПЧ.

рП НЕТЕ ЙЪОПУБ ТЕЪГБ РП ЪБДОЕК РПЧЕТИОПУФЙ ЙЪНЕОСЕФУС ТБЪНЕТ ПВТБВБФЩЧБЕНПК ЪБЗПФПЧЛЙ Й ХИХДЫБЕФУС ЮЙУФПФБ ЕЕ РПЧЕТИОПУФЙ. уТЕДОЙЕ ЧЕМЙЮЙОЩ ДПРХУФЙНПЗП ЙЪОПУБ ЙОУФТХНЕОФПЧ ПУОПЧОЩИ ФЙРПЧ ХЛБЪБОЩ Ч ФБВМ. 1.

уФПКЛПУФШ ТЕЪГПЧ . уФПКЛПУФША ТЕЪГБ ОБЪЩЧБЕФУС ЧТЕНС ЕЗП ОЕРТЕТЩЧОПК ТБВПФЩ РТЙ ЪБДБООЩИ ТЕЦЙНБИ ТЕЪБОЙС ДП ХУФБОПЧМЕООПК ЧЕМЙЮЙОЩ ЙЪОПУБ h 3 . уФПКЛПУФШ ЙОУФТХНЕОФБ ЪБЧЙУЙФ ПФ НОПЗЙИ ЖБЛФПТПЧ – ПФ ЕЗП ЖПТНЩ, УЧПКУФЧ ПВТБВБФЩЧБЕНПЗП НБФЕТЙБМБ, РПДБЮЙ Й ДТ., ОП ОБЙВПМШЫЕЕ ЧМЙСОЙЕ ОБ УФПКЛПУФШ ПЛБЪЩЧБЕФ УЛПТПУФШ ТЕЪБОЙС, ЮФП ЧЩТБЦБЕФУС ЖПТНХМПК:

,

ЗДЕ ф — УФПКЛПУФШ ТЕЪГБ, НЙО.;

У — РПУФПСООЩК ЛПЬЖЖЙГЙЕОФ, ЪБЧЙУСЭЙК ПФ ЛБЮЕ-УФЧБ НБФЕТЙБМБ ТЕЪГБ Й ПВТБВБФЩЧБЕНПЗП НБФЕ-ТЙБМБ, РПДБЮЙ, ЗМХВЙОЩ ТЕЪБОЙС Й ДТХЗЙИ ЖБЛ-ФПТПЧ;

m — РПЛБЪБФЕМШ ПФОПУЙФЕМШОПК УФПКЛПУФЙ ТЕЪГБ.

чЕМЙЮЙОБ РПЛБЪБФЕМС ПФОПУЙФЕМШОПК УФПКЛПУФЙ ЛПМЕВМЕФУС Ч РТЕДЕМБИ ПФ 0,1 ДП 0,3.

рТЙ РПЧЩЫЕОЙЙ УЛПТПУФЙ ТЕЪБОЙС УФПКЛПУФШ ТЕЪГБ ТЕЪЛП ХНЕОШЫБЕФУС. фБЛ, ОБРТЙНЕТ, РТЙ ПВТБВПФЛЕ ХЗМЕТПДЙУФПК УФБМЙ УТЕДОЕК ФЧЕТДПУФЙ ТЕЪГПН У РМБУФЙОЛПК ФЧЕТДПЗП УРМБЧБ ф15л6 РТЙ ЗМХВЙОЕ ТЕЪБОЙС t = 8 НН, РПДБЮЕ S = 1 НН/ПВ Й УЛПТПУФЙ ТЕЪБОЙС v = 100 Н/НЙО УФПКЛПУФШ ТЕЪГБ УПУФБЧМСЕФ ф = 90 НЙО. рТЙ ХЧЕМЙЮЕОЙЙ УЛПТПУФЙ ДП v = 124 Н/НЙО (РТЙ ОЕЙЪНЕООЩИ РТПЮЙИ ХУМПЧЙСИ) УФПКЛПУФШ ХНЕОШЫЙФУС Ч 3 ТБЪБ Й ВХДЕФ ТБЧОБ ЧУЕЗП МЙЫШ ф = 30 НЙО.

тЕЦЙНЩ ТЕЪБОЙС, ЛБЛ РТБЧЙМП, ЧЩВЙТБАФ ФБЛЙНЙ, ЮФПВЩ УФПКЛПУФШ ТЕЪГБ ВЩМБ Ч РТЕДЕМБИ 30-60 НЙО. фБЛБС ЧЕМЙЮЙОБ УФПКЛПУФЙ ТЕЪГБ Ч ВПМШЫЙОУФЧЕ УМХЮБЕЧ УЮЙФБЕФУС ОБЙВПМЕЕ ЬЛПОПНЙЮЕУЛЙ ЧЩЗПДОПК. пДОБЛП Ч ЪБЧЙУЙНПУФЙ ПФ ЛПОЛТЕФОЩИ ХУМПЧЙК ТБВПФЩ ПОБ НПЦЕФ ЙНЕФШ Й ДТХЗЙЕ ЪОБЮЕОЙС. фБЛ, ОБРТЙНЕТ, РТЙ ПВФПЮЛЕ ДМЙООПЗП ЗМБДЛПЗП ЧБМБ НПЦЕФ ПЛБЪБФШУС ОЕЦЕМБФЕМШ-ОПК УНЕОБ ЪБФХРЙЧЫЕЗПУС ТЕЪГБ ДП ЛПОГБ РТПИПДБ. ч ЬФПН УМХЮБЕ УФПКЛПУФШ ТЕЪГБ ХЧЕМЙЮЙЧБАФ ЪБ УЮЕФ УОЙЦЕОЙС УЛПТПУФЙ ТЕЪБОЙС, ЮФПВЩ ОЕ РТЕЛТБЭБФШ ПВФПЮЛХ ДП ЛПОГБ РТПИПДБ.

17.3. уНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЙЕ ЦЙДЛПУФЙ.

дМС ПФЧПДБ ПВТБЪХАЭЕКУС РТЙ ТЕЪБОЙЙ ФЕРМПФЩ, РПЧЩЫЕОЙС УФПКЛПУФЙ ЙОУФТХНЕОФБ Й ХНЕОШЫЕОЙС ЫЕТПИПЧБФПУФЙ ПВТБВБФЩЧБЕНПК РПЧЕТИОПУФЙ РТЙ ФПЮЕОЙЙ ЛПОУФТХЛГЙПООЩИ ХЗМЕТПДЙУФЩИ Й МЕЗЙТПЧБООЩИ УФБМЕК, Б ФБЛЦЕ ЦБТПРТПЮОЩИ УФБМЕК Й УРМБЧПЧ ТЕЛПНЕОДХЕФУС РТЙНЕОСФШ УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЙЕ ЦЙДЛПУФЙ. рПРБДБС ОБ ОБЗТЕФЩЕ РПЧЕТИОПУФЙ УФТХЦЛЙ, ДЕФБМЙ Й ТЕЦХЭЕЗП ЙОУФТХНЕОФБ, ФБЛЙЕ ЦЙДЛПУФЙ ПФЧПДСФ ЮБУФШ ФЕРМБ ЙЪ ЪПОЩ ТЕЪБОЙС. оП ДЕКУФЧЙЕ ЙИ ОЕ ФПМШЛП Ч ЬФПН. рПЛТЩЧБС, ФПОЛПК РМЕОЛПК РПЧЕТИОПУФЙ УПРТЙЛПУОПЧЕОЙС ПФИПДСЭЕК УФТХЦЛЙ Й ТЕЪГБ, Б ФБЛЦЕ ТЕЪГБ Й ДЕФБМЙ, УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭБС ЦЙДЛПУФШ ХНЕОШЫБЕФ ФТЕОЙЕ НЕЦДХ ОЙНЙ.

ч УЧСЪЙ У ЧЩУПЛЙНЙ ДБЧМЕОЙСНЙ ОБ ТЕЪЕГ ОБ ЕЗП РПЧЕТИОПУФЙ НПЗХФ ХДЕТЦЙЧБФШУС ФПМШЛП ФПОЛЙЕ УМПЙ ЦЙДЛПУФЙ, ОБЙВПМЕЕ РТПЮОП УЧСЪБООЩЕ У НБФЕТЙБМПН ЙОУФТХНЕОФБ. йУУМЕДПЧБОЙСНЙ ДПЛБЪБОП, ЮФП ФБЛЙЕ РМЕОЛЙ ПВТБЪХАФУС РТЙ ХУМПЧЙЙ, ЕУМЙ УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭБС ЦЙДЛПУФШ УПДЕТЦЙФ Ч УЕВЕ Ч ОЕВПМШЫЙИ ЛПМЙЮЕУФЧБИ (1-3%) РПЧЕТИОПУФОП БЛФЙЧОЩЕ ЧЕЭЕУФЧБ, Л ЛПФПТЩН ПФОПУСФУС ТБУФЙФЕМШОЩЕ НБУМБ, ЦЙЧПФОЩЕ ЦЙТЩ, ЦЙТОЩЕ ЛЙУМПФЩ, ОБЖФЕОПЧЩЕ ЛЙУМПФЩ, ЖПУЖПТ, УЕТБ, ИМПТ.

ч ЪПОЕ РМБУФЙЮЕУЛПК ДЕЖПТНБГЙЙ НЕФБММБ ЧПЪОЙЛБАФ НЙЛТПУЛПРЙЮЕУЛЙЕ ФТЕЭЙОЩ. бЛФЙЧОБС ПИМБЦДБАЭБС УТЕДБ РТПОЙЛБЕФ Ч ОЙИ, ТБУЫЙТСЕФ Й ХДМЙОСЕФ, УРПУПВУФЧХС ТБЪТХЫЕОЙА НЕФБММБ. вМБЗПДБТС ЬФПНХ ПВМЕЗЮБЕФУС ДЕЖПТНБГЙС НЕФБММБ РТЙ ТЕЪБОЙЙ Й, УМЕДПЧБФЕМШОП, ХНЕОШЫБАФУС УЙМЩ ТЕЪБОЙС.

рПЧЕТИОПУФОП БЛФЙЧОЩЕ ЧЕЭЕУФЧБ УПДЕКУФЧХАФ ФБЛЦЕ ХЧЕМЙЮЕОЙА ЮЙУМБ НЙЛТПФТЕЭЙО ЧП ЧТЕНС ДЕЖПТНБГЙЙ, ЮФП ПВМЕЗЮБЕФ УДЧЙЗ ПДОЙИ УМПЕЧ РП ПФОПЫЕОЙА Л ДТХЗЙН.

уНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЙЕ ЦЙДЛПУФЙ ХНЕОШЫБАФ Й ФТЕОЙЕ РП ЪБДОЕК РПЧЕТИОПУФЙ ТЕЪГБ, Б ЬФП УОЙЦБЕФ ЙОФЕОУЙЧОПУФШ ЙЪОПУБ ТЕЦХЭЕЗП ЙОУФТХНЕОФБ.

пИМБЦДБАЭЕЕ ДЕКУФЧЙЕ ЦЙДЛПУФЕК ОБЙВПМЕЕ УЙМШОП РТПСЧМСЕФУС РТЙ ЧЩУПЛЙИ УЛПТПУФСИ Й РПЧЩЫЕООЩИ ТЕЦЙНБИ ТЕЪБОЙС. ч ОБУФПСЭЕЕ ЧТЕНС РТЙНЕОСЕФУС ОЕУЛПМШЛП УРПУПВПЧ ПИМБЦДЕОЙС ТЕЦХЭЙИ ЙОУФТХНЕОФПЧ.

пИМБЦДЕОЙЕ ЦЙДЛПУФША УП УФПТПОЩ РЕТЕДОЕК РПЧЕТИОПУФЙ ТЕЪГБ. уНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭБС ЦЙДЛПУФШ ФЕНРЕТБФХТПК 18-25њ у РПДБЕФУС Ч ЪПОХ ТЕЪБОЙС ОБУПУПН РТПЙЪЧПДЙФЕМШОПУФША ДП 18 М/НЙО. ьФПФ УРПУПВ ПИМБЦДЕОЙС УБНЩК ТБУРТПУФТБОЕООЩК. пО РПЪЧПМСЕФ ХЧЕМЙЮЙФШ УЛПТПУФШ ТЕЪБОЙС, УОЙЪЙФШ ФЕНРЕТБФХТХ Ч ЪПОЕ ТЕЪБОЙС ОБ 30-100њ у Й РПЧЩУЙФШ ЮЙУФПФХ РПЧЕТИОПУФЙ ОБ I- 2 ЛМБУУБ.

пИМБЦДБАЭБС ЧПЪНПЦОПУФШ ЬФПЗП УРПУПВБ УТБЧОЙФЕМШОП ОЕВПМШЫБС, ФБЛ ЛБЛ НБМБС УЛПТПУФШ РПДБЮЙ ЦЙДЛПУФЙ (0,2-1,5 Н/УЕЛ) ОЕ РПЪЧПМСЕФ РПЧЩУЙФШ ЛПЬЖЖЙГЙЕОФ ФЕРМППФДБЮЙ ДМС ХУМПЧЙК, ЛБЛ ЛПОЧЕЛФЙЧОПЗП ФЕРМППВНЕОБ, ФБЛ Й РБТППВТБЪПЧБОЙС. лТПНЕ ФПЗП, ЙЪ-ЪБ ЪБМЙЧБ ЪПОЩ ТЕЪБОЙС ХУМПЦОСЕФУС ОБВМАДЕОЙЕ ЪБ РТПГЕУУПН ПВТБВПФЛЙ, Б Ч ТЕЪХМШФБФЕ ТБЪВТЩЪЗЙЧБОЙС ЦЙДЛПУФЙ ОБ ТБВПЮЕН НЕУФЕ УПЪДБАФУС БОФЙУБОЙФБТОЩЕ ХУМПЧЙС.

тЙУ. 17.3.1. уРПУПВЩ РПДБЮЙ ПИМБЦДБАЭЕК ЦЙДЛПУФЙ РПД ДБЧМЕОЙЕН.

пИМБЦДЕОЙЕ ЦЙДЛПУФША РПД ЧЩУПЛЙН ДБЧМЕОЙЕН. уНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭБС ЦЙДЛПУФШ РПД ДБЧМЕОЙЕН 15– 30 Лз/УН² ФПОЛПК УФТХЕК (ЮЕТЕЪ УПРМП ДЙБНЕФТПН 0,25- 0,7 НН) РПДБЕФУС УП УФПТПОЩ ЪБДОЕК (ТЙУ. 17.3.1.Б) ЙМЙ РЕТЕДОЕК (ТЙУ. 17.3.1.В) РПЧЕТИОПУФЙ ТЕЦХЭЕЗП ЙОУФТХНЕОФБ. рЕТЕНЕЭБСУШ У ВПМШЫПК УЛПТПУФША, УФТХС ЦЙДЛПУФЙ РТПОЙЛБЕФ Ч ЪПОЩ ОБЙВПМЕЕ ЙОФЕОУЙЧОПЗП ФТЕОЙС ЪБДОЕК РПЧЕТИОПУФЙ ТЕЪГБ П РПЧЕТИОПУФШ ТЕЪБОЙС ЙМЙ НЕЦДХ УФТХЦЛПК Й РЕТЕДОЕК РПЧЕТИОПУФША ТЕЪГБ.

ьФПФ УРПУПВ ПИМБЦДЕОЙС РПЪЧПМСЕФ РПЧЩУЙФШ УФПКЛПУФШ ЙОУФТХНЕОФБ (ПУПВЕООП РТЙ ТЕЪБОЙЙ ФТХДОППВТБВБФЩЧБЕНЩИ НБФЕТЙБМПЧ ) Й ХМХЮЫЙФШ ЮЙУФПФХ РПЧЕТИОПУФЙ.

чЩУПЛПОБРПТОПЕ ПИМБЦДЕОЙЕ ОБЙВПМЕЕ ГЕМЕУППВТБЪОП РТЙНЕОСФШ РТЙ ВПМШЫЙИ УЛПТПУФСИ ПВТБВПФЛЙ, ЛПЗДБ Ч ЪПОЕ ТЕЪБОЙС ЧПЪОЙЛБАФ ЧЩУПЛЙЕ ФЕНРЕТБФХТЩ, УРПУПВУФЧХАЭЙЕ ЙЪОПУХ ТЕЦХЭЕЗП ЙОУФТХНЕОФБ.

фПОЛПТБУРЩМЕООПЕ ПИМБЦДЕОЙЕ. уХЭОПУФШ ЬФПЗП УРПУПВБ ЪБЛМАЮБЕФУС Ч ФПН, ЮФП УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭБС ЦЙДЛПУФШ Ч ПЮЕОШ ОЕВПМШЫПН ЛПМЙЮЕУФЧЕ РПРБДБЕФ Ч УФТХА УЦБФПЗП ЧПЪДХИБ Й ДТПВЙФУС ЕА ОБ НЕМШЮБКЫЙЕ ЮБУФЙГЩ. дЧЙЗБСУШ У ВПМШЫПК УЛПТПУФША, ЛБРМЙ ЦЙДЛПУФЙ УПРТЙЛБУБАФУС Ч ЪПОЕ ТЕЪБОЙС У ОБЗТЕФЩНЙ Й ФТХЭЙНЙУС РПЧЕТИОПУФСНЙ, ПИМБЦДБАФ Й УНБЪЩЧБАФ ЙИ.

лБРЕМШОПЕ УПУФПСОЙЕ ЦЙДЛПУФЙ ПРТЕДЕМСЕФ ЕЕ ВПМШЫЙЕ ПИМБЦДБАЭЙЕ ЧПЪНПЦОПУФЙ, ФБЛ ЛБЛ НЕМШЮБКЫЙЕ ЛБРМЙ, РПРБДБС ОБ ОБЗТЕФЩЕ РПЧЕТИОПУФЙ, УЧПВПДОП ЙУРБТСАФУС. чЧЙДХ ОЕВПМШЫПК НБУУЩ ЛБРЕМШ Й ЧЩУПЛПК ФЕНРЕТБФХТЩ ОБЗТЕФЩИ РПЧЕТИОПУФЕК ЙУРБТЕОЙЕ РТПЙУИПДЙФ ПЮЕОШ ВЩУФТП. пВТБЪХАЭЙКУС РБТ УФТХЕК ЧПЪДХИБ ХОПУЙФУС ЙЪ ЪПОЩ ТЕЪБОЙС У ВПМШЫПК УЛПТПУФША, ПУЧПВПЦДБС ТБВПЮЙЕ РПЧЕТИОПУФЙ ДМС УМЕДХАЭЙИ ЛБРЕМШ.

пРЩФ РТЙНЕОЕОЙС ФПОЛПТБУРЩМЕООПЗП ПИМБЦДЕОЙС РПЛБЪБМ, ЮФП УФПКЛПУФШ ТЕЦХЭЕЗП ЙОУФТХНЕОФБ РПЧЩЫБЕФУС РТЙ ЬФПН Ч ОЕУЛПМШЛП ТБЪ.

пИМБЦДЕОЙЕ УЦБФЩН ЧПЪДХИПН. уЦБФЩК ЧПЪДХИ РПД ДБЧМЕОЙЕН ПФ 2 ДП 6 ЛЗ/УН 2 РПДБЕФУС Ч ЪПОХ ТЕЪБОЙС ЙЪ ЪБЧПДУЛПК ЧПЪДХЫОПК НБЗЙУФТБМЙ ЮЕТЕЪ УПРМП ДЙБНЕФТПН 1,5-2 НН. чЩИПДОПЕ ПФЧЕТУФЙЕ УПРМБ ТЕЛПНЕОДХЕФУС ТБУРПМБЗБФШ ЛБЛ НПЦОП ВМЙЦЕ Л НЕУФХ ПИМБЦДЕОЙС, ОП ОЕ ДБМШЫЕ 20-25 НН. оБЙВПМШЫЙК ЬЖЖЕЛФ ДПУФЙЗБЕФУС РТЙ РТЕДЧБТЙФЕМШОПН ПИМБЦДЕОЙЙ ЧПЪДХИБ ДП ФЕНРЕТБФХТЩ -40+-50њ у.

чЩВПТ УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЕК ЦЙДЛПУФЙ. рТЙ ЧЩВПТЕ УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЕК ЦЙДЛПУФЙ ОЕПВИПДЙНП ХЮЙФЩЧБФШ УПЧПЛХРОПУФШ ХУМПЧЙК, РТЙ ЛПФПТЩИ ПОБ ВХДЕФ РТЙНЕОСФШУС. вПМШЫПЕ ЛПМЙЮЕУФЧП ЖБЛФПТПЧ, ЧМЙСАЭЙИ ОБ ЧЩВПТ УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЕК ЦЙДЛПУФЙ (ЧЙД ПВТБВПФЛЙ, ЕЕ ФПЮОПУФШ, ЛМБУУ ЮЙУФПФЩ РПЧЕТИОПУФЕК, ЛБЮЕУФЧП НБФЕТЙБМБ Й Ф. Д.), ЙОПЗДБ ОЕ РПЪЧПМСЕФ ТЕЛПНЕОДПЧБФШ ЕЕ ДМС ЛПОЛТЕФОЩИ ХУМПЧЙК ПВТБВПФЛЙ ВЕЪ РТЕДЧБТЙФЕМШОЩИ ЙУРЩФБОЙК

чЩВПТ УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЕК ЦЙДЛПУФЙ . рТЙ ЧЩВПТЕ УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЕК ЦЙДЛПУФЙ ОЕПВИПДЙНП ХЮЙФЩЧБФШ УПЧПЛХРОПУФШ ХУМПЧЙК, РТЙ ЛПФПТЩИ ПОБ ВХДЕФ РТЙНЕОСФШУС. вПМШЫПЕ ЛПМЙЮЕУФЧП ЖБЛФПТПЧ, ЧМЙСАЭЙИ ОБ ЧЩВПТ УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЕК ЦЙДЛПУФЙ (ЧЙД ПВТБВПФЛЙ, ЕЕ ФПЮОПУФШ, ЛМБУУ ЮЙУФПФЩ РПЧЕТИОПУФЕК, ЛБЮЕУФЧП НБФЕТЙБМБ Й Ф. Д.), ЙОПЗДБ ОЕ РПЪЧПМСЕФ ТЕЛПНЕОДПЧБФШ ЕЕ ДМС ЛПОЛТЕФОЩИ ХУМПЧЙК ПВТБВПФЛЙ ВЕЪ РТЕДЧБТЙФЕМШОЩИ ЙУРЩФБОЙК,

рТЙ ЧЩВПТЕ УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЕК ЦЙДЛПУФЙ УМЕДХЕФ ЙУИПДЙФШ ЙЪ ЕЕ УЧПКУФЧ. оБРТЙНЕТ, РТЙ ЮЕТОПЧПН ФПЮЕОЙЙ ОБ ВПМШЫЙИ УЛПТПУФСИ ОЕПВИПДЙНП ЙУРПМШЪПЧБФШ ЦЙДЛПУФЙ У ИПТПЫЙНЙ ПИМБЦДБАЭЙНЙ УЧПКУФЧБНЙ -ТБУФЧПТЩ ЙМЙ ЬНХМШУЙЙ ОЙЪЛПК ЛПОГЕОФТБГЙЙ (1,5-5%).

Ha РПМХЮЙУФПЧЩИ ПРЕТБГЙСИ ГЕМЕУППВТБЪОП РТЙНЕОЙФШ ЬНХМШУЙЙ У ЛПОГЕОФТБГЙЕК ЬНХМШЗЙТХАЭЙИ УПУФБЧПЧ 3-4%.

пУОПЧОЩЕ ФТЕВПЧБОЙС Л УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЙК ЦЙДЛПУФСН РТЙ ЮЙУФПЧЩИ ПРЕТБГЙСИ – РПЧЩУЙФШ УФПКЛПУФШ ЙОУФТХНЕОФБ Й ХМХЮЫЙФШ ЮЙУФПФХ Й ФПЮОПУФШ ПВТБВПФБООПК РПЧЕТИОПУФЙ. ч ЬФПН УМХЮБЕ ЦЙДЛПУФШ ДПМЦОБ ПЛБЪЩЧБФШ УНБЪЩЧБАЭЕЕ ДЕКУФЧЙЕ Й ПВМЕЗЮБФШ ДЕЖПТНБГЙЙ НЕ-ФБММБ Ч РПЧЕТИОПУФОПН УМПЕ. оБ ФБЛЙИ ПРЕТБГЙСИ РТЙНЕОСАФ БЛФЙЧЙТПЧБООЩЕ НЙОЕТБМШОЩЕ НБУМБ Й ЬНХМШУЙЙ ЧЩУПЛПК ЛПОГЕОФТБГЙЙ (10-25%-ОЩЕ).

оЕЛПФПТЩЕ ТЕЛПНЕОДБГЙЙ РП ЧЩВПТХ УНБЪПЮОП-ПИМБЦДБАЭЙИ ЦЙДЛПУФЕК ДМС ТБЪОЩИ ЧЙДПЧ ФПЛБТОПК ПВТБВПФЛЙ РТЙЧЕДЕОЩ Ч ФБВМЙГЕ.

Читайте также:  Кaк прaвильно прокaчaть торнозную систeму с ABS своими руками
Ссылка на основную публикацию